CA2583471C

CA2583471C - Method for changing anode in an electrolytic aluminium production cell including adjusting the position of the anode and servicing machine therefor

Info

Publication number: CA2583471C
Application number: CA2583471A
Authority: CA
Inventors: Alain Van Acker
Original assignee: ECL SAS
Current assignee: Fives ECL SAS
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2013-04-23
Anticipated expiration: 2025-10-12
Also published as: CA2583471A1; WO2006040475A3; RU2007117506A; WO2006040475A2; US20080251392A1; EP1838901A2; RU2378417C2; FR2876713B1; CN101040063A; AR054694A1; FR2876713A1

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de changement d'anode d'une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée (2) dans lequel on utilise au moins un outil de manutention d'anode (13) comportant un organe de positionnement (13b) et un organe de préhension (13a), et caractérisé en ce que, lors des opérations de remplacement d'une anode usée déterminée (20') par une anode de remplacement (20"), on détermine la position de l'anode de remplacement (20") à partir d'un ensemble déterminé de mesures de la position d'un point fixe Po situé sur au moins un outil de manutention d'anode (13) par rapport à un ensemble déterminé de points de référence P situés sur des objets déterminés séparés de l'outil de manutention d'anode. L'invention a également pour objet une machine de service permettant de mettre en oeuvre le procédé. L'invention permet de limiter sensiblement les opérations de manutention requises pour déterminer la position de l'anode de remplacement.The subject of the invention is an anode-changing process of an igneous electrolysis aluminum production cell (2) in which at least one anode handling tool (13) having a positioning member ( 13b) and a gripping member (13a), and characterized in that, during the operations of replacing a given spent anode (20 ') by a replacement anode (20 "), the position of the anode is determined replacement (20 ") from a determined set of measurements of the position of a fixed point Po located on at least one anode handling tool (13) with respect to a determined set of reference points P located on specific objects separated from the anode handling tool. The invention also relates to a service machine for implementing the method. The invention makes it possible to substantially limit the handling operations required to determine the position of the replacement anode.

Description

PROCÉDÉ DE CHANGEMENT D'ANODE DANS UNE CELLULE DE
PRODUCTION D'ALUMINIUM PAR ÉLECTROLYSE INCLUANT UN
AJUSTEMENT DE LA POSITION DE L'ANODE ET MACHINE DE
SERVICE POUR LE METTRE EN OEUVRE

Domaine de l'invention L'invention concerne la production d'aluminium par électrolyse ignée selon le procédé de Hall-Héroult. Elle concerne plus particulièrement les changements d'anode et les unités de service destinées à effectuer les changements d'anode dans les usines de production d'aluminium.

Etat de la technique L'aluminium est produit industriellement par électrolyse ignée dans des cellules d'électrolyse suivant le procédé bien connu de Hall-Héroult. La demande de brevet français FR 2 806 742 (correspondant au brevet américain US 6 409 894) décrit des installations d'une usine d'électrolyse destinée à la production d'aluminium.
Selon la technologie la plus répandue, les cellules d'électrolyse comportent une pluralité d'anodes dites "précuites" en matériau carboné qui sont consommées lors des réactions de réduction électrolytique de l'aluminium. La consommation progressive des anodes nécessite des interventions sur les cellules d'électrolyse parmi lesquelles figure, notamment, le remplacement des anodes usées par des anodes neuves.

Afin de limiter la perturbation du fonctionnement d'une cellule d'électrolyse lors d'un changement d'anode, il est préférable de placer l'anode neuve de manière à ce que sa surface inférieure soit au même niveau que celle des autres anodes de la cellule. METHOD FOR CHANGING ANODE IN A CELL
ALUMINUM PRODUCTION BY ELECTROLYSIS INCLUDING
ADJUSTING THE POSITION OF THE ANODE AND MACHINE
SERVICE TO IMPLEMENT IT

Field of the invention The invention relates to the production of aluminum by igneous electrolysis according to Hall-Héroult process. It concerns more particularly the changes anode and service units intended to effect anode changes in aluminum production plants.

State of the art Aluminum is produced industrially by igneous electrolysis in cell electrolysis according to the well-known Hall-Héroult process. The request for patent FR 2 806 742 (corresponding to US Pat. No. 6,409,894) describes of the installations of an electrolysis plant for the production of aluminum.
According to the most widespread technology, electrolysis cells comprise a plurality of so-called "precooked" anodes of carbonaceous material which are consumed then electrolytic reduction reactions of aluminum. The consumption progressive anodes require interventions on the cells electrolysis including, in particular, the replacement of spent anodes with new anodes.

In order to limit the disturbance of the operation of an electrolysis cell at a change of anode, it is better to place the new anode so that that his bottom surface is at the same level as the other anodes of the cell.

2 La mise à niveau correcte des anodes neuves est généralement effectuée à
l'aide d'opérations essentiellement manuelles. Typiquement, la tige de l'anode usée est marquée d'un trait de craie à un endroit correspondant à un repère déterminé
sur le cadre anodique. L'anode usée est extraite de la cellule et déposée sur une surface de référence, qui est typiquement un plateau métallique. Le niveau du trait de craie sur la tige est relevé, l'anode usée est retirée et une anode neuve est placée sur la surface de référence. Un trait de craie est tracé sur la tige de l'anode neuve au niveau relevé.
L'anode neuve est placée sur le cadre anodique de façon à ce que le trait de craie soit situé au niveau du repère déterminé sur le cadre anodique. Ces opérations nécessitent l'intervention d'un opérateur dans la zone d'action des outils de manutention des anodes et l'exposent aux risques inhérents à ces opérations, tels que les risques de décrochement de la charge et les projections de métal liquide.

Il est également connu de munir l'outil de manutention des anodes d'un capteur de position apte à mesurer son allongement lors des opérations de changement d'anode.
Dans ce cas, on mesure l'allongement de l'outil lors de la prise de l'anode usée, on dépose l'anode usée sur une surface de référence et on mesure l'allongement de l'outil au moment où l'anode repose sur la surface de référence. On retire l'anode usée, on dépose une anode neuve sur la surface de référence et on mesure l'allongement de l'outil au moment où l'anode repose sur la surface de référence. L'écart entre les deux derniers allongements mesurés est ajouté au premier allongement mesuré afin de déterminer l'allongement à faire subir à l'outil de manutention lors du positionnement de l'anode neuve dans la cellule d'électrolyse.

Ces différentes façons de procéder nécessitent de multiples manipulations d'anode et le déplacement de la surface de référence d'une zone de travail à une autre.
Le temps passé à ces opérations allonge considérablement les temps de cycle d'intervention sur les cellules d'électrolyse et la période de temps pendant laquelle les capots des cuves restent ouverts, ce qui réduit l'efficacité des moyens de captation des effluents produits par les cellules d'électrolyse. 2 Correct leveling of new anodes is usually done at ugly essentially manual operations. Typically, the stem of the used anode is marked with a chalk mark at a location corresponding to a specific mark on the anodic frame. The spent anode is extracted from the cell and deposited on a surface of reference, which is typically a metal tray. The level of the line chalk on the rod is raised, the used anode is removed and a new anode is placed on the surface reference. A chalk line is drawn on the stem of the new anode at level raised.
The new anode is placed on the anode frame so that the line of chalk either located at the determined mark on the anode frame. These operations require the intervention of an operator in the area of action of the handling tools of the anodes and expose him to the risks inherent in these operations, such as risks of offset of the charge and splashes of liquid metal.

It is also known to provide the anode handling tool with a sensor of position able to measure its elongation during change operations anode.
In this case, we measure the elongation of the tool when taking the anode worn, we deposits the spent anode on a reference surface and measures the elongation of the tool at the moment when the anode rests on the reference surface. We remove the anode worn, we deposit a new anode on the reference surface and measure the elongation of the tool as the anode rests on the reference surface. The gap between both last measured elongations is added to the first measured elongation in order to determine the elongation to be subjected to the handling tool during the positioning of the new anode in the electrolysis cell.

These different ways of proceeding require multiple manipulations anode and moving the reference surface from one work area to another.
The weather switched to these operations greatly extends the cycle times intervention on the electrolysis cells and the period of time during which the hoods vats remain open, which reduces the efficiency of the means of capturing effluent produced by electrolysis cells.

3 La demanderesse a donc recherché une procédure et des moyens qui permettent d'éviter ces inconvénients.

Description de l'invention L'invention a pour objet un procédé de changement d'anode d'une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée comportant un cadre anodique et une pluralité d'anodes munies chacune d'une tige métallique, dans lequel, utilisant au moins un outil de manutention d'anode comportant un organe de positionnement et un organe de préhension, on remplace au moins une anode usée déterminée par au moins une anode de remplacement et on positionne l'anode de remplacement dans une position déterminée dans la cellule d'électrolyse.

Selon l'invention, on détermine la position de l'anode de remplacement à
partir d'un ensemble déterminé de mesures de la position d'un point fixe Po situé sur au moins un outil de manutention d'anode par rapport à un ensemble déterminé de points de référence {P} situés sur des objets déterminés séparés de l'outil de manutention d'anode et associés à des positions de référence déterminées de l'outil de manutention d'anode.
Plus précisément, le procédé de changement d'anode selon l'invention est caractérisé
en ce que:
- pour au moins un outil de manutention d'anode, on choisit un point fixe Po solidairement lié audit outil ;
- on choisit un ensemble déterminé de positions de référence intermédiaires d'un outil de manutention d'anode et on associe à chaque position dudit ensemble un point de référence intermédiaire situé sur des objets déterminés séparés de l'outil de manutention d'anode ;
- on choisit une position de référence finale d'un outil de manutention d'anode correspondant à ladite position déterminée de l'anode de remplacement et on associe à cette position de référence un point de référence final PF déterminé situé
sur un objet déterminé séparé de l'outil de manutention d'anode ; 3 The plaintiff therefore sought a procedure and means that allow to avoid these disadvantages.

Description of the invention The subject of the invention is a process for changing the anode of a cell of igneous electrolysis aluminum production having an anode frame and a plurality of anodes each provided with a metal rod, wherein using at less an anode handling tool having a positioning member and a gripping member, replacing at least one worn anode determined by the minus one replacement anode and position the replacement anode in a determined position in the electrolysis cell.

According to the invention, the position of the replacement anode is determined at from a determined set of measurements of the position of a fixed point Po located on at less an anode handling tool with respect to a determined set of points of reference {P} located on specific objects separated from the tool of handling anode and associated with specific reference positions of the handling anode.
More specifically, the method of changing anode according to the invention is characterized in that:
for at least one anode handling tool, a fixed point Po is selected solidarily related to said tool;
a chosen set of intermediate reference positions is chosen a anode handling tool and each position of said set is associated with point intermediate reference located on specific objects separated from the tool of anode handling;
a final reference position of a handling tool is chosen anode corresponding to said determined position of the replacement anode and associates at this reference position a definite final reference point PF
on a determined object separate from the anode handling tool;

4 - on place un outil de manutention d'anode dans chacune desdites positions de référence intermédiaires et, pour chaque position, on mesure la position relative du point fixe Po de l'outil par rapport au point de référence intermédiaire correspondant ;
- à partir desdites mesures de position relative, on détermine une position relative finale du point fixe Po d'un outil de manutention par rapport au point de référence final PF déterminé correspondant à ladite position déterminée de l'anode de remplacement dans la cellule d'électrolyse ;
- on ajuste la position de l'anode de remplacement à l'aide d'au moins une mesure de la position relative du point fixe Po d'un outil de manutention par rapport au point de référence final PF de manière à positionner ledit outil dans ladite position relative finale.

Lesdites mesures sont de préférence effectuées par télémétrie, typiquement par télémétrie optique, acoustique ou radioélectrique, et de préférence par télémétrie laser. La télémétrie optique peut utiliser de la lumière visible ou invisible.

La demanderesse a eu l'idée d'utiliser l'outil de manutention d'anode comme élément de référence pour déterminer la position des anodes lors des changements d'anode, ce qui permet d'effectuer les mesures nécessaires à cette détermination pendant les manipulations normales de remplacement des anodes usées. L'invention permet ainsi de limiter sensiblement les opérations de manutention requises pour déterminer la position de l'anode de remplacement.

On utilise de préférence le même outil de manutention d'anode pour effectuer lesdites mesures de la position relative, ce qui permet d'avoir un seul point fixe Po.

L'invention a aussi pour objet une machine de service destinée aux opérations de changement d'anode d'une série de cellules de production d'aluminium par électrolyse ignée comportant une pluralité d'anodes munies chacune d'une tige métallique, ladite machine comportant au moins un outil de manutention d'anode comprenant un organe de positionnement et un organe de préhension, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif pour mesurer la position d'un point fixe Po situé sur WO 2006/040474 an anode handling tool is placed in each of said positions of intermediary reference and, for each position, the position is measured relative fixed point Po of the tool relative to the intermediate reference point corresponding;
from said relative position measurements, a position is determined on final point of the fixed point Po of a handling tool in relation to the point of reference final determined PF corresponding to said determined position of the anode of replacement in the electrolysis cell;
the position of the replacement anode is adjusted using at least one measured the relative position of the fixed point Po of a handling tool in relation to on point final reference unit PF so as to position said tool in said relative position final.

Said measurements are preferably made by telemetry, typically by optical, acoustic or radio telemetry, and preferably by telemetry laser. Optical telemetry can use visible or invisible light.

Applicant had the idea to use the anode handling tool as element reference for determining the position of anodes during changes anode, this which makes it possible to carry out the measurements necessary for this determination during the normal handling of used anode replacement. The invention so substantially limit the handling operations required to determine the position of the replacement anode.

The same anode handling tool is preferably used to perform said measurements of the relative position, which allows to have a single fixed point Po.

The invention also relates to a service machine intended for operations of anode change of a series of aluminum production cells by igneous electrolysis comprising a plurality of anodes each provided with a rod metal, said machine comprising at least one anode handling tool comprising a positioning member and a gripping member, characterized in it includes a device for measuring the position of a fixed point Po located on WO 2006/04047

5 PCT/FR2005/002521 l'outil de manutention d'anode par rapport à au moins un point de référence P
déterminé situé sur un objet déterminé séparé de l'outil de manutention d'anode.

Le procédé de changement d'anode est avantageusement mis en oeuvre à l'aide de la machine de service selon l'invention.

L'invention a encore pour objet une unité de service d'une usine de production d'aluminium par électrolyse ignée comprenant un pont mobile et au moins une machine de service selon l'invention.
L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide des figures annexées.

La figure 1 illustre, vue en section, une salle d'électrolyse typique destinée à la production d'aluminium et comprenant une unité de service représentée de manière schématique.

La figure 2 illustre, vue en section transversale, une cellule d'électrolyse typique destinée à la production d'aluminium.

La figure 3 représente, de manière schématique, une machine de service vue de côté.

La figure 4 illustre schématiquement la mesure de la position selon un mode de réalisation préféré de l'invention.

Les figures 5 à 8 illustrent un mode de réalisation du procédé de changement d'anode selon l'invention.

Les usines d'électrolyse destinées à la production d'aluminium comprennent une zone de production d'aluminium liquide qui comprend une ou plusieurs salles d'électrolyse (1). Tel qu'illustré à la figure 1, chaque salle d'électrolyse (1) comporte des cellules d'électrolyse (2) et au moins une unité de service (4). Les unités de service sont souvent appelées "machines de service électrolyse" ou "M.S.E"
("PTA" 5 PCT / FR2005 / 002521 the anode handling tool with respect to at least one reference point P
determined located on a specific object separate from the handling tool anode.

The anode changing process is advantageously carried out with the aid of the service machine according to the invention.

The invention also relates to a service unit of a production plant of igneous electrolysis aluminum comprising a movable bridge and at least one service machine according to the invention.
The invention is described in more detail below with the aid of the appended figures.

FIG. 1 illustrates, in section, a typical electrolysis room to the aluminum production and comprising a service unit represented by way schematic.

FIG. 2 illustrates, in cross-sectional view, an electrolysis cell typical intended for the production of aluminum.

FIG. 3 schematically represents a service machine seen from side.

FIG. 4 schematically illustrates the measurement of the position according to a mode of preferred embodiment of the invention.

Figures 5 to 8 illustrate one embodiment of the method of change anode according to the invention.

Electrolysis plants for aluminum production include a liquid aluminum production area that includes one or more rooms electrolysis (1). As illustrated in Figure 1, each electrolysis room (1) has electrolysis cells (2) and at least one service unit (4). The units of service are often referred to as "electrolysis service machines" or "MSEs"
( "PTA"

6 ou "Pot Tending Assembly" ou "PTM" ou "Pot Tending Machine" en langue anglaise).

Les cellules d'électrolyse (2) sont normalement disposées en rangées ou files, chaque rangée ou file comportant typiquement plus d'une centaine de cellules, et raccordées électriquement en série à l'aide de conducteurs de liaison. Les cellules (2) sont disposées de manière à dégager une allée de circulation (3) le long de la salle d'électrolyse (1).

Tel qu'illustré à la figure 2, chaque cellule d'électrolyse (2) comprend une cuve (2'), une structure de support (35) appelée "superstructure" et une pluralité
d'anodes (20, 20'). La cuve (2') comprend un caisson (26) en acier, un revêtement intérieur (27, 28), qui est généralement formé par des blocs en matériaux réfractaires, et un ensemble cathodique (29, 30), qui comprend des blocs en matériau carboné (29), appelés "blocs cathodiques", et des barres de raccordement métalliques (30) auxquelles sont fixés les conducteurs électriques (31) servant à
l'acheminement du courant d'électrolyse. Les anodes (20, 20') comportent au moins un bloc anodique (21, 21') en matériau carboné précuit et une tige métallique (22, 22'). Les blocs anodiques (21, 21') ont typiquement une forme parallélépipédique. La tige (22, 22') est typiquement fixée au(x) bloc(s) anodique(s) (21, 21') par l'intermédiaire d'un élément de fixation (22a, 22a'), généralement appelé "multipode", qui est ancré dans le(s) bloc(s) anodique(s) (typiquement à l'aide de fonte). Les anodes (20, 20') sont fixées de manière amovible à un cadre métallique mobile (23), appelé "cadre anodique", par des moyens de fixation mécaniques (24, 25) comprenant typiquement un connecteur (24) et des crochets (25). Le cadre anodique (23) est porté par la superstructure (35) et fixé à des conducteurs électriques (non illustrés) servant à
l'acheminement du courant d'électrolyse.

Une cellule d'électrolyse (2) comporte généralement un système de capotage (36), comprenant typiquement une série de capots, pour confiner les effluents à
l'intérieur de la cellule, et des moyens (non illustrés) pour évacuer les effluents et les diriger vers un centre de traitement. 6 or "Pot Tending Assembly" or "PTM" or "Pot Tending Machine" in language English).

The electrolysis cells (2) are normally arranged in rows or rows, each row or queue typically having more than one hundred cells, and connected electrically in series using connecting conductors. The cells (2) are arranged so as to clear a circulation aisle (3) along the room electrolysis (1).

As illustrated in FIG. 2, each electrolysis cell (2) comprises a tank (2 '), a support structure (35) called a "superstructure" and a plurality anodes (20, 20 '). The tank (2 ') comprises a box (26) of steel, an inner lining (27, 28), which is generally formed by blocks made of refractory materials, and a cathode assembly (29, 30), which comprises blocks made of carbon material (29), called "cathode blocks", and metal connecting bars (30) to which the electrical conductors (31) for the routing of electrolysis current. The anodes (20, 20 ') comprise at least one block anodic (21, 21 ') of precured carbon material and a metal rod (22, 22'). The blocks anodes (21, 21 ') typically have a parallelepiped shape. The rod (22, 22 ') is typically attached to the anode block (s) (21, 21 ') via a fixing element (22a, 22a '), generally called "multipode", which is anchored in the anode block (s) (typically using cast iron). Anodes (20, 20 ') are removably attached to a movable metal frame (23), referred to as a "frame anodic ", by mechanical fixing means (24, 25) comprising typically a connector (24) and hooks (25). The anode frame (23) is carried by the superstructure (35) and attached to electrical conductors (not shown) serving the routing of the electrolysis current.

An electrolysis cell (2) generally comprises a rollover system (36) typically comprising a series of covers, to confine the effluents to interior of the cell, and means (not shown) for discharging the effluents and lead to a treatment center.

7 Le revêtement intérieur (27, 28) et les blocs cathodiques (29) forment, à
l'intérieur de la cuve (2'), un creuset apte à contenir le bain d'électrolyte (33) et une nappe de métal liquide (32) lorsque la cellule est en fonctionnement. En général, une couverture d'alumine et de bain solidifié (34) recouvre le bain d'électrolyte et tout ou partie des anodes.

Les anodes (20, 20'), et plus précisément des blocs anodiques (21, 21'), sont partiellement immergées dans le bain d'électrolyte (33), qui contient de l'alumine dissoute. La surface inférieure (21a, 21a') des anodes est typiquement essentiellement plane et parallèle à la surface supérieure (29') des blocs cathodiques (29), qui est généralement horizontale. La distance entre la surface inférieure des anodes et la surface supérieure des blocs cathodiques, dite "distance anode-cathode", est un paramètre important dans la régulation des cellules d'électrolyse. La distance anode-cathode est généralement contrôlée avec une grande précision.

Les blocs anodiques (21, 21') sont progressivement consommés en utilisation.
Afin de compenser cette usure, il est de pratique courante d'abaisser progressivement les anodes (20, 20') en déplaçant régulièrement le cadre anodique (23) vers le bas. En outre, tel qu'illustré à la figure 2, les blocs anodiques (21, 21') sont généralement à
des degrés d'usure différents. Par conséquent, la position de l'anode de remplacement (20"), communément appelé "anode neuve", par rapport au cadre anodique (23) est généralement ajustée à chaque changement d'anode. Plus précisément, la position des anodes est ajustée de façon à mettre sur un plan commun la surface dite "inférieure"
(21a, 21a', 21a") des blocs anodiques (21, 21', 21"), c'est-à-dire la surface des blocs anodiques qui est destinée à être immergée dans le bain électrolytique (33) contenu dans la cellule d'électrolyse (2) et à être parallèle à la surface supérieure (29') du ou des blocs cathodiques (29). En pratique, l'anode de remplacement (20") est placée de manière à ce que, après avoir atteint sa température de fonctionnement, sa surface inférieure (21a") se situe au niveau de la surface inférieure (21a') de l'anode usée (20') qu'elle remplace. Ladite surface inférieure (21a, 21a', 21a") des blocs anodiques (21, 21', 21") est généralement essentiellement plane. 7 The inner lining (27, 28) and the cathode blocks (29) form, at the interior of the tank (2 '), a crucible adapted to contain the electrolyte bath (33) and a metal tablecloth liquid (32) when the cell is in operation. In general, a blanket of alumina and solidified bath (34) covers the electrolyte bath and all or part of anodes.

The anodes (20, 20 '), and more precisely anode blocks (21, 21'), are partially immersed in the electrolyte bath (33), which contains alumina dissolved. The lower surface (21a, 21a ') of the anodes is typically essentially plane and parallel to the upper surface (29 ') of the cathode blocks (29), who is generally horizontal. The distance between the lower surface of the anodes and the upper surface of cathode blocks, called "anode-cathode distance", is a important parameter in the regulation of electrolysis cells. The distance anode-cathode is usually controlled with great accuracy.

The anode blocks (21, 21 ') are gradually consumed in use.
To to compensate for this wear, it is common practice to lower gradually anodes (20, 20 ') by regularly moving the anode frame (23) towards the low. In in addition, as shown in FIG. 2, the anode blocks (21, 21 ') are usually at different degrees of wear. Therefore, the position of the anode of replacement (20 "), commonly referred to as" new anode ", with respect to the anode frame (23) is usually adjusted for each change of anode. More specifically, the position of anodes is adjusted so as to put on a common plane the so-called surface "Lower"
(21a, 21a ', 21a ") anodic blocks (21, 21', 21"), that is to say the surface blocks anodic which is intended to be immersed in the electrolytic bath (33) contents in the electrolysis cell (2) and to be parallel to the upper surface (29 ') of or cathode blocks (29). In practice, the replacement anode (20 ") is placed so that, after reaching its operating temperature, its area (21a ") is located at the bottom surface (21a ') of the used anode (20 ') that it replaces. Said lower surface (21a, 21a ', 21a ") of the blocks anodic (21, 21 ', 21 ") is generally substantially planar.

8 L'unité de service (4) sert à effectuer des opérations sur les cellules (2) telles que les changements d'anode ou le remplissage des trémies d'alimentation en bain broyé
et en A1F3 des cellules d'électrolyse. Elle peut également servir à
manutentionner des charges diverses, telles que des éléments de cuve, des poches de métal liquide ou des anodes.

Tel qu'illustré aux figures 1 et 3, l'unité de service (4) comprend un pont mobile (5) qui peut être translaté au-dessus des cellules d'électrolyse (2) et une machine de service (6). La machine de service (6) comporte un chariot mobile (7) et un module de service (8) équipé de plusieurs organes de manutention et d'intervention (10), tels que des outils (pelles, clés, piqueurs,...). Tel qu'illustré à la figure 3, le module de service (8) comporte typiquement une tourelle (8') montée sur le chariot (7) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical A en utilisation. Les organes de manutention et d'intervention (10) sont typiquement fixés à la tourelle. Le module de service (8) peut également comporter une cabine de contrôle (16) pour les opérateurs.

Le pont mobile (5) repose et circule sur des chemins de roulement (9, 9') disposés parallèlement l'un à l'autre et à l'axe principal du hall (et de la file de cellules). Le pont mobile (5) peut ainsi être déplacé le long de la salle d'électrolyse (1).
Le chariot mobile (7) peut être déplacé le long du pont mobile (5).

Tel qu'illustré à la figure 3, les machines de service (6) utilisées pour les opérations de changement d'anode sont équipées d'un ensemble déterminé d'outils (10), à
savoir typiquement un piqueur (11a), une pelle à godets (12a), un organe de préhension d'anode (appelé "pince à anodes") (13a) et une trémie (14) munie d'un conduit escamotable (15). Le piqueur (11a) sert à briser la croûte d'alumine et de bain solidifié (34) qui couvre généralement tout ou partie des anodes de la cellule ; la pelle à godets (12a) sert à dégager l'emplacement de l'anode, après le retrait de l'anode usée, par enlèvement des matières solides (telles que des morceaux de croûte et de l'alumine) qui s'y trouvent ; la pince à anodes (13a) sert à saisir et à
manipuler les anodes par leur tige, notamment pour l'enlèvement des anodes usées d'une cellule 8 The service unit (4) is used to perform operations on the cells (2) such as anode changes or the filling of feed hoppers in crushed bath and in A1F3 electrolysis cells. It can also be used to handle various fillers, such as tank elements, pockets of liquid metal or some anodes.

As illustrated in FIGS. 1 and 3, the service unit (4) comprises a bridge mobile (5) which can be translated over the electrolysis cells (2) and a machine of service (6). The service machine (6) comprises a movable carriage (7) and a module service (8) equipped with several handling and intervention devices (10), such only tools (shovels, keys, biters, ...). As illustrated in Figure 3, the module of service (8) typically comprises a turret (8 ') mounted on the carriage (7) of so as to be able to pivot around a vertical axis A in use. The organs of handling and intervention (10) are typically attached to the turret. The module of service (8) may also include a control booth (16) for operators.

The moving bridge (5) rests and circulates on raceways (9, 9 ') willing parallel to each other and to the main axis of the hall (and the line of cells). The moving bridge (5) can thus be moved along the electrolysis room (1).
Carriage mobile (7) can be moved along the movable bridge (5).

As illustrated in FIG. 3, the service machines (6) used for operations the anode changeover are equipped with a determined set of tools (10), know typically a breaker (11a), a shovel bucket (12a), an organ prehension anode (called "anode clamp") (13a) and a hopper (14) provided with a conduit retractable (15). The piercer (11a) serves to break the crust of alumina and bath solidified material (34) which generally covers all or part of the anodes of the cell ; the shovel bucket (12a) serves to clear the location of the anode after removal of spent anode by removing solids (such as pieces of crust and alumina) found there; the anode clamp (13a) serves to grip and manipulate the anodes by their rod, in particular for the removal of spent anodes from a cell

9 d'électrolyse et la mise en place d'anodes neuves dans la cellule d'électrolyse ; le conduit escamotable (15) sert à introduire de l'alumine et/ou du bain broyé
dans la cellule d'électrolyse, de manière à reformer une couche de revêtement, après la mise en place d'une anode neuve. Le piqueur (11a), la pelle à godets (12a) et la pince à
anodes (13a) sont typiquement montés à l'extrémité inférieure d'un organe de positionnement (11h, 12b, 13b), tel qu'un mât ou un bras télescopique.
L'expression "outil de manutention d'anode" (13) désigne l'ensemble comprenant un organe de préhension d'anode (13a) et un organe de positionnement (13b).

Le procédé de changement d'une anode d'une cellule (2) de production d'aluminium par électrolyse comportant une pluralité d'anodes (20, 20') comporte typiquement les étapes de base suivantes :
- on place une machine de service à proximité de l'anode usée déterminée (20') ;
- on retire les capots (36) situés à proximité de l'anode usée (20') ;
- on immobilise le cadre anodique (23) auquel sont fixées les anodes (20, 20') ;
- on saisit la tige métallique de l'anode usée (20') à l'aide d'un outil de manutention d'anode (13), et plus précisément à l'aide d'un organe de préhension (13a) ;
- on défait la fixation mécanique (24) de l'anode usée ;
- on retire l'anode usée (20') de la cellule d'électrolyse à l'aide dudit outil de manutention (13) ;
- on dépose l'anode usée (20') dans un endroit déterminé ;
- on saisit une anode de remplacement (20") à l'aide d'un outil de manutention (13), généralement le même outil que celui qui a servi à manutentionner l'anode usée ;
- on détermine une position pour l'anode de remplacement (20") ;
- on place l'anode de remplacement (20") à la position déterminée dans l'emplacement initialement occupé par l'anode usée ;
- on fixe l'anode de remplacement (20") sur le cadre anodique (23) à l'aide d'un moyen fixation mécanique (24).

Selon l'invention, on détermine une position pour l'anode de remplacement (20") à
partir d'un ensemble déterminé de mesures de la position d'un point fixe déterminé
Po situé sur l'outil de manutention d'anode (13) par rapport à des points de référence 9 electrolysis and the placement of new anodes in the cell electrolysis; the retractable conduit (15) serves to introduce alumina and / or crushed bath in the electrolysis cell, so as to reform a coating layer, after setting in place of a new anode. The breaker (11a), the bucket shovel (12a) and the forceps anodes (13a) are typically mounted at the lower end of a positioning (11h, 12b, 13b), such as a mast or a telescopic arm.
Expression "anode handling tool" (13) means the assembly comprising an anode gripper (13a) and a positioning member (13b).

The process of changing an anode of a production cell (2) aluminum by electrolysis comprising a plurality of anodes (20, 20 ') comprises typically the following basic steps:
a service machine is placed near the determined used anode (20 ') ;
the covers (36) are removed near the worn anode (20 ');
the anode frame (23) to which the anodes (20, 20 ') are fixed is immobilized ;
the metal rod of the spent anode (20 ') is grasped using a tool of handling anode (13), and more specifically with the aid of a gripping member (13a);
the mechanical fastener (24) of the worn anode is undone;
the used anode (20 ') is removed from the electrolysis cell by means of said tool of handling (13);
the used anode (20 ') is deposited in a determined location;
- a replacement anode (20 ") is captured using a handling tool (13) usually the same tool used to handle the used anode ;
a position is determined for the replacement anode (20 ");
the replacement anode (20 ") is placed at the position determined in the location initially occupied by the spent anode;
- the replacement anode (20 ") is fixed to the anode frame (23) using a mechanical fastening means (24).

According to the invention, a position is determined for the replacement anode (20 ") to from a fixed set of measurements of the position of a fixed point determined Po located on the anode handling tool (13) with respect to reference

10 P déterminés situés sur des objets déterminés séparés de l'outil de manutention d'anode (13). Lesdites mesures sont effectuées lors de la manutention des anodes, et de préférence à des moments déterminés durant les opérations de changement d'anode, tels que la prise de l'anode usée (20'), le dépôt de l'anode usée dans un endroit déterminé (40'), typiquement une palette, et la prise de l'anode de remplacement d'un endroit déterminé (40"), typiquement une palette.
L'invention présente ainsi l'avantage de ne pas nécessiter des mouvements de manutention supplémentaires, ce qui permet d'éviter, en particulier, un allongement du temps d'ouverture d'une cellule d'électrolyse.
Afin d'obtenir une précision satisfaisante de la position du point Po, tout en permettant un repérage efficace des points de référence P, ces derniers se situent typiquement sur des éléments de surface de petites dimensions par rapport aux distances qui séparent le point fixe Po et chaque point de référence P lors des mesures de position relative. Afin de faciliter les mesures, les points de référence P
sont de préférence situés sur des surfaces réfléchissantes (de préférence des surfaces métalliques).

De préférence, le point fixe Po est situé sur l'organe de préhension (13a) ou sur un élément de l'outil de manutention solidaire de l'organe de préhension. Ceci permet de déterminer plus précisément la position de l'anode. En effet, comme l'organe de préhension (13a) se déplace par rapport aux autres composants (13b) de l'outil de manutention d'anode (13) et par rapport à l'unité de service (4) lors de la manutention des anodes, cette disposition évite les incertitudes de mesure liées aux positions relatives, et aux éventuels jeux, entre l'organe de préhension (13a) et les autres composants (13b) de l'outil de manutention d'anode (13) ou l'unité de service (4).

Le procédé selon l'invention comporte typiquement, pour l'anode usée (20') et pour l'anode de remplacement (20"), au moins une mesure de la position relative du point fixe Po par rapport à un point de référence relié à la cellule d'électrolyse (2) et au moins une mesure de la position relative du point fixe Po par rapport à un point de référence séparé de la cellule d'électrolyse (2). Le point de référence relié
à la cellule 10 P determined on specific objects separated from the tool of handling anode (13). Said measurements are made during the handling of anodes, and preferably at certain times during change operations anode, such as the intake of the spent anode (20 '), the deposit of the spent anode in one determined location (40 '), typically a pallet, and taking the anode of replacement of a specific place (40 "), typically a pallet.
The invention thus has the advantage of not requiring handling movements which, in particular, prevents the lengthening of the time opening of an electrolysis cell.
In order to obtain a satisfactory accuracy of the position of the point Po, while allowing an efficient identification of the reference points P, the latter are are typically on small surface elements with respect to distances that separate the fixed point Po and each reference point P when of the relative position measurements. In order to facilitate measurements, the points of reference P
are preferably located on reflecting surfaces (preferably surfaces metal).

Preferably, the fixed point Po is located on the gripping member (13a) or on a element of the handling tool integral with the gripping member. This allows more precisely determine the position of the anode. Indeed, as the organ of gripping (13a) moves relative to other components (13b) of the tool of anode handling (13) and with respect to the service unit (4) during the handling anodes, this provision avoids measurement uncertainties related to positions relative, and possible play, between the gripping member (13a) and the other components (13b) of the anode handling tool (13) or the service unit (4).

The process according to the invention typically comprises, for the spent anode (20 ') and for the replacement anode (20 "), at least one measure of the relative position of the point sets Po relative to a reference point connected to the electrolysis cell (2) and less a measure of the relative position of the fixed point Po with respect to a point of separate reference of the electrolysis cell (2). The connected reference point to the cell

11 d'électrolyse, qui sert à la détermination de la position d'une anode dans la cellule, est typiquement situé sur un cadre anodique (23) (point PA et PF sur les figures 5 et 8) ;
le point de référence séparé de la cellule d'électrolyse, qui sert au jaugeage des anodes, est typiquement situé sur une palette de transport (40) d'anode (points PB et Pc sur les figures 6 et 7).

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les mesures de position relative comprennent :
- une première mesure de position relative d'un point fixe Po par rapport à un premier point de référence intermédiaire PA situé sur la cellule d'électrolyse (2), correspondant à la position initiale de l'anode usée (20'). Cette mesure est de préférence effectuée lorsque l'organe de préhension (13a) est en position de saisie de la tige métallique (22') de l'anode usée (20') dans la cellule d'électrolyse ;
- une deuxième mesure de position relative d'un point fixe Po par rapport à un deuxième point de référence intermédiaire PB séparé de la cellule d'électrolyse (2), correspondant à la longueur de l'anode usée déterminée (20'). Cette mesure est de préférence effectuée lorsque l'organe de préhension (13a) est en position de saisie de la tige métallique (22') de l'anode usée (20') et que l'anode repose sur le premier objet de référence déterminé (40') ;
- une troisième mesure de position relative d'un point fixe Po par rapport à
un troisième point de référence intermédiaire Pc séparé de la cellule d'électrolyse (2), correspondant à la longueur de l'anode de remplacement (20"). Cette mesure est de préférence effectuée lorsque l'organe de préhension (13a) est en position de saisie de la tige métallique (22") de l'anode de remplacement (20") et que l'anode repose sur le deuxième objet de référence déterminé (40").

Ladite mesure de la position relative finale d'un point fixe Po lors de l'ajustement de la position de l'anode de remplacement (20") dans la cellule d'électrolyse est de préférence effectuée lorsque l'organe de préhension (13a) est en position de saisie de la tige métallique (22") de l'anode de remplacement et que l'anode est placée dans la cellule d'électrolyse. 11 electrolysis, which is used to determine the position of an anode in the cell is typically located on an anode frame (23) (point PA and PF in FIGS.
and 8);
the separate reference point of the electrolysis cell, which is used for gauging of the anodes, is typically located on an anode transport pallet (40) (PB points and PC in Figures 6 and 7).

In a preferred embodiment of the invention, the position measurements on include:
a first measurement of relative position of a fixed point Po with respect to a first intermediate reference point PA located on the electrolysis cell (2), corresponding to the initial position of the spent anode (20 '). This measure is of preferably performed when the gripping member (13a) is in a position of seizure of the metal rod (22 ') of the spent anode (20') in the electrolysis cell;
a second measurement of relative position of a fixed point Po with respect to a second intermediate reference point PB separated from the cell electrolysis (2), corresponding to the length of the determined spent anode (20 '). This measure is of preferably performed when the gripping member (13a) is in a position of seizure of the metal rod (22 ') of the spent anode (20') and that the anode rests on the first object determined reference number (40 ');
a third measurement of relative position of a fixed point Po with respect to a third intermediate reference point Pc separated from the cell electrolysis (2), corresponding to the length of the replacement anode (20 ").
of preferably performed when the gripping member (13a) is in a position of seizure of the metal rod (22 ") of the replacement anode (20") and that the anode is based on second reference object determined (40 ").

Said measurement of the final relative position of a fixed point Po during the adjustment of the position of the replacement anode (20 ") in the electrolysis cell is of preferably performed when the gripping member (13a) is in a position of seizure of the metal rod (22 ") of the replacement anode and the anode is placed in the electrolysis cell.

12 Dans le mode de réalisation de l'invention qui est illustré aux figures 5 à 8, on procède plus précisément comme suit :

Avant de retirer une anode usée déterminée (20'), on place l'organe de préhension (13a) d'un outil de manutention d'anode (13) dans une première position de référence A par rapport à la tige métallique (22') de l'anode usée et on mesure une première position relative du point fixe Po de l'outil par rapport à un premier point de référence intermédiaire PA déterminé situé sur la cellule d'électrolyse (2), de préférence sur le cadre anodique (23) (figure 5).
Après avoir retiré l'anode usée (20') et posée celle-ci sur un objet de référence (40'), qui comporte de préférence un plan de référence déterminé, on place l'organe de préhension (13a) d'un outil de manutention d'anode (13) dans une deuxième position de référence B par rapport à la tige métallique (22') de l'anode usée (20') et on mesure une deuxième position relative du point fixe Po de l'outil par rapport à un deuxième point de référence intermédiaire PB déterminé situé à un endroit déterminé par rapport 2a l'objet de référence (40') (figure 6).

Après avoir posé une anode de remplacement (20") sur un objet de référence (40"), qui comporte de préférence un plan de référence déterminé, on place l'organe de préhension (13a) d'un outil de manutention d'anode (13) dans une troisième position de référence C par rapport à la tige métallique .(22") de l'anode de remplacement (20") et on mesure une troisième position relative du point fixe Po de l'outil par rapport à un troisième point de référence intermédiaire déterminé Pc situé à
un endroit déterminé par rapport à l'objet de référence (40") (figure 7).

Ainsi, dans ce mode de réalisation de l'invention, ledit ensemble déterminé de positions de référence intermédiaires comprend :
- une première position de référence A par rapport à la tige métallique (22') de l'anode usée (20') avant de la retirer de la cellule d'électrolyse (2). Cette position correspond à la position initiale de l'anode usée déterminée (20') ; 12 In the embodiment of the invention which is illustrated in FIGS. 5 to 8, we proceeds more precisely as follows:

Before removing a specific spent anode (20 '), the prehension (13a) of an anode handling tool (13) in a first position of reference A with respect to the metal rod (22 ') of the spent anode and a first relative position of the fixed point Po of the tool relative to a first point of intermediate reference PA determined on the electrolysis cell (2), of preferably on the anode frame (23) (Figure 5).
After having removed the used anode (20 ') and put it on an object of reference (40 '), which preferably comprises a determined reference plane, the organ is placed of gripping (13a) of an anode handling tool (13) in a second position reference B with respect to the metal rod (22 ') of the spent anode (20') and we measure a second relative position of the fixed point Po of the tool relative to a second intermediate reference point PB determined at a location determined by report 2a the reference object (40 ') (Figure 6).

After placing a replacement anode (20 ") on a reference object (40 "), which preferably comprises a determined reference plane, the organ is placed of gripping (13a) of an anode handling tool (13) in a third position C relative to the metal rod (22 ") of the anode of replacement (20 ") and a third relative position of the fixed point Po of the tool is measured by referred to a third intermediate reference point determined Pc located at a location with respect to the reference object (40 ") (Figure 7).

Thus, in this embodiment of the invention, said determined set of Intermediate reference positions include:
a first reference position A with respect to the metal rod (22 ') of the spent anode (20 ') before removing it from the electrolysis cell (2). This position corresponds to the initial position of the determined spent anode (20 ');

13 - une deuxième position de référence B par rapport à la tige métallique (22') de l'anode usée (20') après l'avoir retirée de la cellule d'électrolyse (2) et l'avoir posée sur un objet de référence (40'). Cette position permet de jauger l'anode usée (20') ;
- une troisième position de référence C par rapport à la tige métallique (22") d'une anode de remplacement (20") après l'avoir posée sur un objet de référence (40").
Cette position permet de jauger l'anode de remplacement (20").

De préférence, lesdites première et deuxième positions de référence sont des positions de saisie de la tige métallique (22') de l'anode usée (20') et ladite troisième position de référence est une position de saisie de la tige métallique (22") de l'anode de remplacement (20"). De préférence, on effectue les mesures de position relative après avoir saisi ladite tige métallique (22', 22") à l'aide de l'organe de préhension (13a) de l'outil de manutention d'anode (13).

De préférence, ladite position de référence finale est une position de saisie de la tige métallique (22") de l'anode de remplacement (20").

Le point de référence intermédiaire PA associé à la première position de référence A
est de préférence situé sur la cellule d'électrolyse (2), et de préférence encore situé
sur le cadre anodique (23). Afin de simplifier la détermination de la position finale de l'anode de remplacement (20"), le point de référence final PF déterminé est de préférence le même que le point de référence intermédiaire PA associé à la première position de référence A.

Le point de référence intermédiaire PB associé à la deuxième position de référence B
est typiquement situé sur un premier objet de référence (40') situé hors de la cellule d'électrolyse. L'objet de référence (40') est typiquement une palette de transport des anodes ou une partie de celles-ci.
Le point de référence intermédiaire Pc associé à la troisième position de référence C
est typiquement situé sur un deuxième objet de référence (40") situé hors de la cellule d'électrolyse. Le deuxième objet de référence (40"), qui peut être le même que 13 a second reference position B with respect to the metal rod (22 ') of the spent anode (20 ') after being removed from the electrolysis cell (2) and having asked on a reference object (40 '). This position makes it possible to gauge the worn anode (20 ');
a third reference position C with respect to the metal rod (22 ") a replacement anode (20 ") after placing it on a reference object (40 ").
This position is used to gauge the replacement anode (20 ").

Preferably, said first and second reference positions are gripping positions of the metal rod (22 ') of the spent anode (20') and said third reference position is an input position of the metal rod (22 ") anode (20 "), preferably the position measurements are made on after grasping said metal rod (22 ', 22 ") with the aid of the prehension (13a) of the anode handling tool (13).

Preferably, said final reference position is an input position of the stem metal (22 ") from the replacement anode (20").

The intermediate reference point PA associated with the first position of reference to is preferably located on the electrolysis cell (2), and preferably still located on the anode frame (23). To simplify the determination of the position final of replacement anode (20 "), the determined final reference point PF shall be preferably the same as the intermediate reference point PA associated with the first reference position A.

The intermediate reference point PB associated with the second position of reference B
is typically located on a first reference object (40 ') located out of the cell electrolysis. The reference object (40 ') is typically a palette of transport of anodes or part thereof.
The intermediate reference point Pc associated with the third position of reference C
is typically located on a second reference object (40 ") located out of the electrolysis cell. The second reference object (40 "), which may be the even that

14 le premier objet de référence, est typiquement une palette de transport des anodes ou une partie de celles-ci.

Lesdits deuxième et troisième points de référence intermédiaires (PB et Pc) se situent de préférence sensiblement au même niveau afin d'éviter d'avoir à prendre en compte une éventuelle différence de niveau entre ces deux points.

Lesdits plans de référence sont préférablement au même niveau ; ils peuvent être à
des niveaux différents si la différence de niveau est connue.
Utilisant les résultats obtenus pour lesdites mesures de position relative dans lesdites première, deuxième et troisième positions (A, B, C), on détermine une position finale (F) du point fixe Po d'un outil de manutention d'anode (13) par rapport à un point de référence final PF déterminé, qui est de préférence ledit premier point de référence PA, correspondant à la position de l'anode de remplacement (20") dans la cellule d'électrolyse (20') lorsque l'organe de préhension (13a) de l'outil de manutention (13) est dans ladite position de référence finale F, on place l'anode de remplacement (20") à cette position dans l'emplacement initialement occupé par l'anode usée (20') et on ajuste la position de l'anode de remplacement par au moins une mesure de la position du point fixe Po de l'outil qui porte l'anode par rapport au point de référence final PF
(figure 8).

Ladite position de référence finale F est de préférence une position de saisie de l'anode de remplacement (20") afin de faciliter l'ajustement de sa position dans la cellule d'électrolyse.

Les positions de référence par rapport à la tige métallique (22', 22") sont préférablement identiques afin d'avoir à éviter de prendre en compte les écarts entre ces positions dans la détermination de la position finale (F).
La position relative finale correspondant à la position déterminée de l'anode de remplacement (20") lors de sa mise en place dans l'emplacement initialement occupé 14 the first reference object, is typically a transport pallet of anodes or some of these.

The second and third intermediate reference points (PB and Pc) are are preferably at the same level so as to avoid having to take in account a possible difference in level between these two points.

Said reference planes are preferably at the same level; they can be at different levels if the difference in level is known.
Using the results obtained for said relative position measurements in said first, second and third positions (A, B, C), a position is determined final (F) of the fixed point Po of an anode handling tool (13) with respect to a point of final reference PF determined, which is preferably said first point of reference PA, corresponding to the position of the replacement anode (20 ") in the cell electrolysis device (20 ') when the gripping member (13a) of the handling (13) is in said final reference position F, the anode of replacement (20 ") at this position in the location initially occupied by the spent anode (20 ') and we adjusts the position of the replacement anode by at least one measurement of the position of the fixed point Po of the tool that carries the anode relative to the point of final reference PF
(Figure 8).

Said final reference position F is preferably a gripping position of the replacement anode (20 ") to facilitate adjustment of its position in the electrolysis cell.

The reference positions with respect to the metal rod (22 ', 22 ") are preferably identical in order to avoid having to take into account the differences between these positions in the determination of the final position (F).
The final relative position corresponding to the determined position of the anode of replacement (20 ") when installed in the original location busy

15 par l'anode usée est déterminée par calcul à partir des valeurs obtenues pour les positions relatives A, B et C. Afin de placer l'anode de remplacement (20") de manière à ce que sa surface inférieure (21a") se situe au niveau de la surface inférieure (21a') de l'anode usée (20') qu'elle remplace, on ajuste la position finale F
de l'anode de remplacement (20") par rapport au point de référence PF de telle sorte que la distance verticale EF entre le point fixe Po et le point de référence final PF
obéit à la relation EF = EA ¨ EB + Ec + A, où EA, EB et Ec sont respectivement les distances verticales E entre le point fixe Po et le point de référence correspondant (PA, PB et Pc) dans les positions A, B et C et où A est un terme de correction pour prendre en compte la mise en régime de fonctionnement de l'anode de remplacement dans la cellule.

Comme le montre la figure 4, les points de référence P, qui servent de repères pour la détermination de la position de l'outil de manutention d'anode, ne sont pas nécessairement situés juste en dessous du point fixe Po, c'est-à-dire qu'ils peuvent être décalés par rapport à la vertical V du point fixe Po. Les positions A, B, C et F
correspondent à des vecteurs de position en trois dimensions qui, tel qu'illustré à la figure 4, peuvent être donnés par une direction (0, cp) et une distance D
entre le point de référence P et le point Po. La direction (0, 9) peut être donnée, par exemple, par un angle 0 par rapport à un axe vertical déterminé V (passant typiquement par le point fixe Po) et un angle 9 par rapport à un axe horizontal déterminé H.
Lesdites positions relatives sont avantageusement données par une distance D entre un point fixe Po et un point de référence et l'orientation spatiale S du point de référence par rapport au point fixe Po.
La demanderesse a constaté qu'il était suffisant de choisir les points de référence de façon à ce qu'au moins un des deux angles cp et 0 soit sensiblement le même pour tous les points de référence. En particulier, l'angle 9 du point de référence est généralement le même pour l'anode usée (20') et l'anode de remplacement (20"), alors que l'angle 0 et la distance D sont différents. D'autre part, l'angle cp des points de référence PB et Pc, qui sont typiquement situés à des endroits équivalents sur un objet de référence (40), n'intervient pas dans la détermination de la position relative 15 the spent anode is determined by calculation from the values obtained for the relative positions A, B and C. In order to place the replacement anode (20 ") so that its bottom surface (21a ") is at the surface level lower part (21a ') of the used anode (20') which it replaces, the final position F
of the replacement anode (20 ") with respect to the reference point PF of kind the vertical distance EF between the fixed point Po and the reference point final PF
obeys EF = EA ¨ EB + Ec + A, where EA, EB and Ec are respectively the vertical distances E between the fixed point Po and the reference point corresponding (PA, PB and Pc) in positions A, B and C and where A is a correction term for take into account the operating mode of the anode of replacement in the cell.

As shown in Figure 4, reference points P, which serve as benchmarks for the determining the position of the anode handling tool, are not necessarily located just below the fixed point Po, that is to say they can offset from the vertical V of the fixed point Po. The positions A, B, C and F
correspond to three-dimensional position vectors which, as illustrated in FIG. 4 can be given by a direction (0, cp) and a distance D
between the point P and the point Po. The direction (0, 9) can be given by example, by an angle 0 with respect to a given vertical axis V (typically the fixed point Po) and an angle θ with respect to a given horizontal axis H.
said relative positions are advantageously given by a distance D between a point fixed Po and a reference point and the spatial orientation S of the point of reference by ratio to the fixed point Po.
The plaintiff found that it was sufficient to choose the points of reference of so that at least one of the two angles cp and 0 is substantially the same for all reference points. In particular, the angle 9 of the reference point is generally the same for the spent anode (20 ') and the replacement anode (20 "), while angle 0 and distance D are different. On the other hand, the angle cp points PB and Pc, which are typically located at equivalent locations on a reference object (40), does not intervene in the determination of the position on

16 finale, c'est-à-dire que seuls l'angle 0 et la distance D mesurées pour l'anode usée (20') et l'anode de remplacement (20") doivent être pris en compte. Dans ces conditions, la position relative finale du point Po par rapport au point de référence PF, correspondant à la position déterminée de l'anode de remplacement (20"), sera donnée par les relations 9F = (PA et DF cos OF = DA cos OA ¨ DB COS OB Dc cos Oc +

A, où A est un terme de correction pour prendre en compte la mise en régime de fonctionnement de l'anode de remplacement dans la cellule.

Ces variantes simplifiées de l'invention limitent le nombre de coordonnées à
mesurer et évitent les incertitudes de détermination de la position de l'anode de remplacement provenant de la mesure de plusieurs coordonnées.

De préférence, les deux angles (Fi et 0 sont sensiblement les mêmes pour tous les points de référence, ce qui limite la mesure de la position à la seule mesure de la distance D entre le point fixe Po et les points de référence. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on choisit les positions de référence (typiquement A, B, C et F) et les points de référence correspondants de façon à ce que ladite orientation spatiale S soit sensiblement la même pour toutes les mesures de position relative. Dans ce mode de réalisation, on mesure les distances (DA, DB et Dc) entre le point fixe Po et le point de référence intermédiaire (PA, PB et Pc) correspondant à
chacune des positions de mesure intermédiaires (A, B et C), on détermine ladite position relative finale à partir des distances mesurées (DA, DB et Dc), et on ajuste la position de l'anode de remplacement (20") à l'aide d'au moins une mesure de la distance DF correspondant à la position relative finale.
De préférence, on utilise le même outil de manutention d'anode (13) pour manutentionner l'anode usée (20') et l'anode de remplacement (20") et pour effectuer lesdites mesures de la position relative. Cette variante conduit à
l'utilisation d'un seul point fixe Po et permet ainsi d'éviter un étalonnage des dispositifs de mesure liés à
des outils distincts et les différences de mesure de distance inhérentes à
l'utilisation d'outils distincts. Dans ce cas, on dépose l'anode usée (20') avant de saisir l'anode de remplacement (20") avec l'organe de préhension (13a). 16 final, that is to say that only the angle 0 and the distance D measured for the used anode (20 ') and the replacement anode (20 ") must be taken into account.
conditions, the final relative position of the point Po with respect to the point of reference PF, corresponding to the determined position of the replacement anode (20 "), will be given by the relations 9F = (PA and DF cos OF = DA cos OA ¨ DB COS OB Dc cos Oc +

A, where A is a correction term to take into account the setting in regime of operation of the replacement anode in the cell.

These simplified variants of the invention limit the number of coordinates to measure and avoid the uncertainties of determining the position of the anode of replacement from the measurement of several coordinates.

Preferably, the two angles (Fi and 0 are substantially the same for all the reference points, which limits the measurement of the position to the sole measure of the distance D between the fixed point Po and the reference points. So, in a mode of preferred embodiment of the invention, reference positions are chosen (typically A, B, C and F) and the corresponding reference points so that said spatial orientation S is substantially the same for all measurements of position relative. In this embodiment, the distances (DA, DB and Dc) are measured between the fixed point Po and the intermediate reference point (PA, PB and Pc) corresponding to each of the intermediate measuring positions (A, B and C) is determined said final relative position from the measured distances (DA, DB and Dc), and adjust the position of the replacement anode (20 ") using at least one measurement of the distance DF corresponding to the final relative position.
Preferably, the same anode handling tool (13) is used to handle the used anode (20 ') and the replacement anode (20 ") and for carry out said measurements of the relative position. This variant leads to the use of a single Po fixed point and thus avoids calibration of measuring devices linked to separate tools and differences in distance measurement inherent in use different tools. In this case, the used anode (20 ') is deposited before seizing the anode of replacement (20 ") with the gripping member (13a).

17 Compte tenu de la présence d'un repère absolu Po sur l'outil de manutention des anodes, le procédé selon l'invention présente l'avantage de permettre de corriger une modification de la position d'une anode provoquée par certains événements imprévisibles. Par exemple, si le cadre anodique (23) est déplacé durant les opérations de changement d'anode (ce qui survient typiquement suite à la détection d'un effet d'anode), le procédé selon l'invention permet de placer l'anode de remplacement (20") à la hauteur correcte par rapport aux autres anodes lorsque le point de référence est situé sur le cadre anodique. De façon similaire, si une anode se déplace intempestivement par rapport aux autres anodes (ce qui survient typiquement lorsqu'un connecteur (24) ne sert pas suffisamment la tige de l'anode (22)), le procédé selon l'invention permet de replacer l'anode à la hauteur correcte par rapport aux autres anodes lorsque le point de référence est situé sur le cadre anodique.

Le procédé de changement d'anode selon l'invention peut être mis en oeuvre à
l'aide d'une machine de service (6) munie d'un dispositif (13c) pour mesurer la position d'un point fixe Po situé sur l'outil de manutention d'anode (13) par rapport à
au moins un point de référence P déterminé situé sur un objet déterminé séparé de l'outil de manutention d'anode (13).
Le dispositif de mesure (13c) comporte de préférence un télémètre pour effectuer ladite mesure. Le télémètre est typiquement choisi parmi les télémètres optique, acoustique ou radioélectrique. Le télémètre est avantageusement un télémètre laser.
La distance entre le télémètre et un point de référence P est typiquement déterminée à partir d'une mesure du temps de parcours aller-retour d'une onde sonore ou ultrasonore (si le télémètre est acoustique) ou électromagnétique (si le télémètre est optique ou radioélectrique) entre le télémètre et le point de référence.
Ladite onde est typiquement sous forme d'un faisceau, qui est représenté schématiquement par des lignes pointillées sur les figures 4 à 8. 17 Given the presence of an absolute reference Po on the handling tool of the anodes, the method according to the invention has the advantage of allowing correct a change in the position of an anode caused by certain events unpredictable. For example, if the anode frame (23) is moved during anode change operations (which typically occurs as a result of detection anode effect), the method according to the invention makes it possible to place the anode of replacement (20 ") at the correct height relative to the other anodes when the reference point is located on the anode frame. Similarly, if a anode inadvertently moves relative to other anodes (which occurs typically when a connector (24) does not sufficiently serve the anode rod (22), the method according to the invention makes it possible to replace the anode at the correct height by report to other anodes when the reference point is on the frame anodic.

The anode change method according to the invention can be implemented at ugly a service machine (6) provided with a device (13c) for measuring the position of a fixed point Po located on the anode handling tool (13) with respect to at least a given reference point P located on a specific object separated from the tool anode handling (13).
The measuring device (13c) preferably comprises a rangefinder for carry out said measure. The rangefinder is typically selected from rangefinders optical, acoustic or radio. The rangefinder is advantageously a range finder laser.
The distance between the rangefinder and a reference point P is typically determined from a measurement of the round trip time of a sound wave or ultrasound (if the telemeter is acoustic) or electromagnetic (if the rangefinder is optical or radioelectric) between the range finder and the reference point.
Said wave is typically in the form of a beam, which is schematically represented by of the dashed lines in Figures 4 to 8.

18 Afin d'éviter l'influence des jeux intermédiaires sur la précision des mesures de position, le dispositif de mesure (13c) est de préférence fixé sur l'organe de préhension (13a) ou un élément solidaire de celui-ci.

Typiquement, le dispositif de mesure (13c) comporte un émetteur de faisceaux d'ondes sonores ou électromagnétiques et un détecteur d'ondes sonores ou électromagnétiques. Les dites ondes électromagnétiques sont typiquement de la lumière visible, des infrarouges ou des ondes radio. L'émetteur est avantageusement un laser. L'émetteur et/ou le détecteur sont typiquement disposés à proximité
l'un de l'autre et le point fixe Po est situé à proximité de ceux-ci, ce qui simplifie la détermination de la position de Po par rapport aux points de référence P (en évitant notamment d'avoir à prendre en compte les distances entre l'émetteur, le détecteur et le point fixe Po).

Ainsi, selon l'invention, on émet un faisceau d'ondes sonores ou électromagnétiques (50) en direction d'un point de référence P déterminé à l'aide de l'émetteur et on détermine la position relative de ce point de référence à partir de la mesure des ondes sonores ou électromagnétiques réfléchies par ce point de référence effectuée à
l'aide du détecteur et de la position relative du détecteur par rapport à l'émetteur.
Comme indiqué plus haut, la position d'un point fixe Po par rapport à un point de référence P déterminé est typiquement donnée par une direction (0, cp) et une distance D entre le point fixe Po et le point de référence P. La direction (0, 9) peut être déterminée à partir de la mesure de l'orientation d'un détecteur directionnel. La distance D est typiquement déterminée à partir d'une mesure du temps de parcours des ondes sonores ou électromagnétiques entre l'émission et la détection et de la position relative du détecteur par rapport à l'émetteur, notamment la distance entre l'émetteur et le détecteur et l'écart angulaire entre la direction d'émission du faisceau et la direction de détection du faisceau. Afin d'augmenter la précision de la mesure, l'émetteur et le détecteur sont de préférence fixés de manière solidaire l'un à l'autre ou sur un support rigide commun. L'émetteur et/ou le détecteur sont typiquement fixés sur l'organe de préhension (13a) ou un élément solidaire de celui-ci. De manière 18 In order to avoid the influence of intermediate games on the accuracy of measurements of position, the measuring device (13c) is preferably fixed on the gripping (13a) or an integral element thereof.

Typically, the measuring device (13c) comprises a beam emitter of sound or electromagnetic waves and a sound wave detector or electromagnetic. The so-called electromagnetic waves are typically of the visible light, infrared or radio waves. The issuer is advantageously a laser. The transmitter and / or the detector are typically arranged in close proximity one of the other and the Po fixed point is located near these, which simplifies the determination of the position of Po with respect to the reference points P (in avoiding in particular to take into account the distances between the transmitter, the detector and the fixed point Po).

Thus, according to the invention, a beam of sound waves is emitted or electromagnetic (50) to a reference point P determined using the transmitter and we determines the relative position of this reference point from the measurement waves sound or electromagnetic reflected by this reference point made at ugly the detector and the relative position of the detector relative to the transmitter.
As indicated above, the position of a fixed point Po with respect to a point of determined reference P is typically given by a direction (0, cp) and a distance D between the fixed point Po and the reference point P. The direction (0, 9) can be determined from the measurement of the orientation of a detector directional. The distance D is typically determined from a measurement of the time of course sound or electromagnetic waves between transmission and detection and the relative position of the detector relative to the transmitter, including the distance enter the transmitter and the detector and the angular difference between the direction of emission beam and the direction of detection of the beam. In order to increase the accuracy of measured, the emitter and the detector are preferably fixed integrally one to the other or on a common rigid support. The transmitter and / or the detector are typically attached to the gripping member (13a) or an integral member thereof. Of way

19 avantageuse, l'émetteur et le détecteur sont disposés côte à côte, c'est-à-dire que la distance qui les sépare est très faible par rapport à la distance D.

Afin de compenser les jeux éventuels entre les composants de l'outil de manutention d'anodes (13) et entre l'organe de préhension d'anode (13a) et une tige d'anode (22, 22'), il est avantageux d'effectuer les mesures de position relative toujours soit en traction, c'est-à-dire après avoir mis en tension la chaîne cinématique de l'outil (avant desserrement du connecteur (24) qui maintient la tige de l'anode sur le cadre anodique (23)), soit en compression. Afin de pouvoir tenir compte desdits jeux, il est avantageux de munir l'outil de manutention des anodes (13) d'un moyen de mesure de la tension dans l'outil, tel qu'un dynamomètre axial, qui permet de connaître le moment où la chaîne cinématique de l'outil est en traction ou en compression et de déterminer le moment où les jeux mécaniques sont tous repris dans le même sens.

Les mesures de positions relatives intermédiaires (A, B et C) peuvent être effectuées avec ou sans l'intervention d'un opérateur. Les prises de mesure peuvent être manuelles, c'est-à-dire qu'un opérateur enregistre les données obtenues à
chaque étape du procédé, ou automatisées en tout ou partie, c'est-à-dire qu'un appareil informatisé effectue de manière automatique tout ou partie des mesures. La détermination de la position relative finale correspondant à la position déterminée de l'anode de remplacement peut également être effectuée par un opérateur à
l'aide des valeurs obtenues pour les mesures de position intermédiaires (A, B et C). Afin d'alléger la tâche des opérateurs et d'éviter les erreurs de calcul, lesdites mesures de position (A, B, C, F) sont avantageusement effectuées en tout ou partie de manière informatique. Le dispositif de mesure (13c) comporte avantageusement un système pour enregistrer les mesures effectuées et pour déterminer ladite position F
correspondant à l'anode de remplacement (20"). 19 advantageously, the transmitter and the detector are arranged side by side, that is to say to say that the distance between them is very small compared to distance D.

In order to compensate for possible games between the components of the handling of anodes (13) and between the anode gripping member (13a) and a rod anode (22, 22 '), it is advantageous to carry out the relative position measurements always either traction, that is to say after having tensioned the kinematic chain of the tool (before loosening the connector (24) that holds the anode rod to the frame anodic (23)), or in compression. In order to take account of these games it is advantageous to provide the anode handling tool (13) with a means of measured the tension in the tool, such as an axial dynamometer, which allows know the when the kinematic chain of the tool is in tension or in compression and of determine when the mechanical games are all resumed in the same meaning.

The measurements of intermediate relative positions (A, B and C) can be conducted with or without the intervention of an operator. Measurements can be manually, that is, an operator records the data obtained each stage of the process, or automated in whole or in part, that is to say that apparatus computerized system performs all or part of the measurements automatically. The determining the final relative position corresponding to the position determined from the replacement anode can also be performed by an operator at help from values obtained for intermediate position measurements (A, B and C). To to lighten the task of the operators and to avoid calculation errors, said measures of (A, B, C, F) are advantageously carried out in whole or in part way computer science. The measuring device (13c) advantageously comprises a system to record the measurements made and to determine said position F
corresponding to the replacement anode (20 ").

Claims

1. A method of changing the anode of an aluminum production cell by igneous electrolysis comprising an anode frame and a plurality of anodes provided each of a metal rod, in which, using at least one handling anode comprising a positioning member and a gripping member, replace at least one spent anode determined by at least one anode of replacing and positioning the replacement anode in a position determined in the electrolysis cell, said method being characterized in that:
for at least one anode handling tool, a fixed point Po is selected solidarily related to said tool;
a chosen set of intermediate reference positions is chosen a tool of anode handling and is associated at each position of said set point of intermediate reference located on specific objects separated from the tool of anode handling, said assembly comprising a first position of reference Before removing the spent anode from the electrolysis cell, a second position of reference B after removing the spent anode from the electrolysis cell and having asked on a reference object, and a third reference position C after have asked a replacement anode on a reference object;
a final reference position of a handling tool is chosen anode corresponding to said determined position of the replacement anode and associated to this reference position a definite final reference point PF located on an object determined separate from the anode handling tool;
an anode handling tool is placed in each of said positions of intermediary reference and, for each position, the position is measured relative fixed point Po of the tool relative to the intermediate reference point corresponding;
from said relative position measurements, a position is determined on final point of the fixed point Po of a handling tool in relation to the point of reference final determined PF corresponding to said determined position of the anode of replacement in the electrolysis cell;

the position of the replacement anode is adjusted using at least one measure of the relative position of the fixed point Po of a handling tool with respect to point of final reference PF so as to position said tool in said position on final.

is located on the electrolysis cell.

2. Method according to claim 1, characterized in that the point of final reference PF

Anode changing method according to claim 2, characterized in that that the final reference point PF is located on the anode frame of the cell electrolysis.

Anode changing method according to any one of claims 1 to characterized in that said final relative position is a position of seizure of the stem metal of the replacement anode.

Anode changing method according to any one of claims 1 to 5.

characterized in that the first and second reference positions A, B
are defined with respect to the metal rod of the spent anode, the third position of reference C being defined with respect to the metal rod of the anode of replacement.

Anode changing method according to claim 5, characterized in that than said first and second reference positions are positions of seizure of the metal rod of the spent anode and said third reference position is a gripping position of the metal rod of the replacement anode.

7. Anode changing method according to any one of claims 5 and 6, reference position A is located on the electrolysis cell.

Anode changing method according to claim 7, characterized in that that the Intermediate reference point PA is located on the anode frame.
characterized in that the intermediate reference point PA associated with the first

Anode changing method according to any of claims 7 or 8, intermediate reference point PA associated with the first position of reference to.

characterized in that said determined final reference point PF is the same that the

10. Anode changing method according to any one of claims 5 at 9, characterized in that the intermediate reference point PB associated with the second reference position B is located on a first reference object located outside of the electrolysis cell.

Anode changing method according to claim 10, characterized in that than the reference object is an anode transport pallet.

12. A method of changing anode according to any one of claims 5 at 11, characterized in that the intermediate reference point PC associated with the third reference position C is located on a second reference object located out of the electrolysis cell.

Anode changing method according to claim 12, characterized in that than the reference object is an anode transport pallet.

14. A method of changing anode according to any one of claims 1 at 13, characterized in that the same anode handling tool is used for handle the spent anode and the replacement anode and perform said measurements of the relative position.

15. A method of changing anode according to any one of claims 1 at 14, characterized in that said relative positions are given by a distance D between a fixed point Po and a reference point and the spatial orientation S of the point of reference to the fixed point Po.

Anode changing method according to claim 15, characterized in that that we chooses the reference positions and the corresponding reference points so that that said spatial orientation S is the same for all measurements of position relative.

Anode changing method according to any of claims 1 at 16, characterized in that said measurements are performed by telemetry.

18. A method of changing anode according to claim 17, characterized in that than said telemetry is selected from optical, acoustic and radio.

Anode changing method according to claim 18, characterized in that than said telemetry is a laser telemetry.

20. A method of changing anode according to any one of claims 1 at 19, characterized in that the fixed point Po is located on the gripping member or on a element of the handling tool integral with the gripping member.

21. Service machine for anode change operations of one series of igneous electrolysis aluminum production cells having a plurality anodes each provided with a metal rod, said machine comprising less an anode handling tool comprising a positioning member and a gripping member, characterized in that it comprises a device for measuring the position of a fixed point Po located on the tool of anode handling after placement of the anode handling tool in each position of a set of intermediate reference positions of said tool of handling, each measurement of the position of the fixed point Po being carried out by report at an intermediate reference point located on separate fixed objects of the tool handling, said intermediate reference positions comprising a first reference position A before removing the spent anode from the cell electrolysis, a second reference position B after having withdrawn the used anode the electrolysis cell and have it placed on a reference object, and a third reference position C after placing a replacement anode on a object of reference, means for determining a final relative position of the fixed point Po of the tool of handling corresponding to the positioning of the replacement anode in the electrolytic cell, said final relative position being determined by report to a final reference point PF determined on a specific object separated from the tool anode handling, and means for adjusting the position of the replacement anode using at less a measure of the relative position of the fixed point Po of a tool of handling relative to the final reference point PF so as to position said tool in said final relative position.

22. Service machine according to claim 21, characterized in that the fixed point Po is located on the gripping member or on an element of the tool handling secured to the gripping member.

23. Service machine according to any one of claims 21 or 22, characterized in that the measuring device comprises a rangefinder for carry out said measure.

24. Service machine according to claim 23, characterized in that the rangefinder is selected from optical, acoustic or radio rangefinders.

25. Service machine according to claim 24, characterized in that the rangefinder is a laser range finder.

26. Service machine according to any one of claims 21 to 25, characterized in that the measuring device is attached to the grasping or a integral element of it.

27. Service machine according to any one of claims 21 to 26, characterized in that the anode handling tool is provided with a means of measured the tension in the tool.

28. Service machine according to any one of claims 21 to 27, characterized in that the measuring device comprises a system for save the measurements taken and to determine the said position A 'corresponding to the anode of replacement.

29. Service unit of an aluminum electrolysis plant igneous comprising a movable bridge and at least one service machine according to one any of claims 21 to 28.

Service machine according to claim 27, characterized in that the means Measuring the voltage is an axial dynamometer.